(57)【要約】【課題】  微小且つ複雑形状とされたセラミックグリーン体、セラミック焼結体、フェライトコアを得ることができるそれぞれ製造方法、並びに、これらの製造方法で製造されたセラミックグリーン体、セラミック焼結体、フェライトコア及びコイル部品を提供すること。【解決手段】  まず、フェライト粉末と、熱可塑性樹脂及び表面活性剤とを用意して、これらを加熱混練する（混練工程：Ｓ１０１）。次に、加熱混練して得られた組成物を造粒して、ペレット化する（造粒工程：Ｓ１０３）。次に、ペレット化された組成物を金型に射出して、成型体を得る（射出成形工程：Ｓ１０５）。次に、射出成形された成型体からバインダを除去（いわゆる脱脂）する（脱脂工程：Ｓ１０７）。次に、脱脂後の成型体を焼成する（焼成工程：Ｓ１０９）。これにより、フェライトコアが得られることとなる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック粉末と熱可塑性樹脂を主成分とするバインダとを混錬する工程と、
前記混錬する工程により得られた組成物を射出成形する工程と、を備えるセラミックグリーン体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のセラミックグリーン体の製造方法により製造されて成るセラミックグリーン体。
【請求項３】
セラミック粉末と熱可塑性樹脂を主成分とするバインダとを混錬する工程と、
前記混錬する工程により得られた組成物を射出成形する工程と、
前記射出成形する工程により得られた成型体を焼成する工程と、を備えるセラミック焼結体の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載のセラミック焼結体の製造方法により製造されて成るセラミック焼結体。
【請求項５】
フェライト粉末と熱可塑性樹脂を主成分とするバインダとを混錬する工程と、
前記混錬する工程により得られた組成物を射出成形する工程と、
前記射出成形する工程により得られた成型体を焼成する工程と、を備えるフェライトコアの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載のフェライトコアの製造方法により製造されて成るフェライトコア。
【請求項７】
請求項５に記載のフェライトコアの製造方法により製造されて成るフェライトコアと、
前記フェライトコアに巻回された巻線と、を備えるコイル部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックグリーン体及びその製造方法と、セラミック焼結体及びその製造方法と、フェライトコア及びその製造方法と、コイル部品とに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁器基材を研削加工することにより、所望の形状のチップ部品用磁器素子を製造する方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載されたチップ部品用磁器素子は、一対の角柱部の間にこれよりも横断面形が小さな円柱部を一体に備えるものであって、円柱部を研削加工により形成している。
【特許文献１】特開平１０−３３５１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載されたチップ部品用磁器素子の製造方法にあっては、研削加工により磁器素子を製造しているため、１００５タイプ（長さ１．０ｍｍ、幅及び高さ０．５ｍｍ）以下となるチップ部品に用いるための微小サイズな磁器素子を製造することは極めて困難である。
【０００４】
ところで、チップ部品用磁器素子の製造方法として、圧粉成形技術を用いる方法も知られている。しかしながら、圧粉成形技術を用いる場合、断面が円形となる部分、すなわち曲率線が円（例えば、真円）となる部分を有するような複雑形状の磁器素子を形成することは不可能である。
【０００５】
本発明は、微小且つ複雑形状とされたセラミックグリーン体、セラミック焼結体、フェライトコアを得ることができるそれぞれ製造方法、並びに、これらの製造方法で製造されたセラミックグリーン体、セラミック焼結体、フェライトコア及びコイル部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るセラミックグリーン体の製造方法は、セラミック粉末と熱可塑性樹脂を主成分とするバインダとを混錬する工程と、混錬する工程により得られた組成物を射出成形する工程と、を備える。
【０００７】
本発明に係るセラミックグリーン体の製造方法では、セラミック粉末と熱可塑性樹脂を主成分とするバインダとを混錬して得られた組成物を射出成形するので、微小且つ複雑形状のセラミックグリーン体を製造することができる。
【０００８】
本発明に係るセラミックグリーン体は、上記セラミックグリーン体の製造方法により製造されて成る。
【０００９】
本発明に係るセラミック焼結体の製造方法は、セラミック粉末と熱可塑性樹脂を主成分とするバインダとを混錬する工程と、混錬する工程により得られた組成物を射出成形する工程と、射出成形する工程により得られた成型体を焼成する工程と、を備える。
【００１０】
本発明に係るセラミック焼結体の製造方法では、セラミック粉末と熱可塑性樹脂を主成分とするバインダとを混錬して得られた組成物を射出成形し、その後に射出成形して得られた成型体を焼成するので、微小且つ複雑形状のセラミック焼結体を製造することができる。
【００１１】
本発明に係るセラミック焼結体は、上記セラミック焼結体の製造方法により製造されて成る。
【００１２】
本発明に係るフェライトコアの製造方法は、フェライト粉末と熱可塑性樹脂を主成分とするバインダとを混錬する工程と、混錬する工程により得られた組成物を射出成形する工程と、射出成形する工程により得られた成型体を焼成する工程と、を備える。
【００１３】
本発明に係るフェライトコアの製造方法では、フェライト粉末と熱可塑性樹脂を主成分とするバインダとを混錬して得られた組成物を射出成形し、その後に射出成形して得られた成型体を焼成するので、微小且つ複雑形状のフェライトコアを製造することができる。
【００１４】
本発明に係るフェライトコアは、上記フェライトコアの製造方法により製造されて成る。
【００１５】
本発明に係るコイル部品は、上記フェライトコアの製造方法により製造されて成るフェライトコアと、フェライトコアに巻回された巻線と、を備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、微小且つ複雑形状とされたセラミックグリーン体、セラミック焼結体、フェライトコアを得ることができるそれぞれ製造方法、並びに、これらの製造方法で製造されたセラミックグリーン体、セラミック焼結体、フェライトコア及びコイル部品を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１８】
まず、図１〜図３を参照して、本実施形態に係るコイル部品の構成を説明する。図１は、本実施形態に係るコイル部品を示す斜視図である。図２は、図１のII−II線に沿った断面構成を示す模式図である。図３は、本実施形態に係るコイル部品に含まれるフェライトコアを示す斜視図である。
【００１９】
図１に示されるように、コイル部品１は、直方体形状を呈しており、その長手方向の両端部に形成された１対の外部電極層１１を備えている。コイル部品１では、例えば、長さｌ１が１．０ｍｍに設定され、幅ｗ１が０．５ｍｍに設定され、高さｔ１が０．５ｍｍに設定されている。本第１実施形態に係るコイル部品１は、いわゆる１００５タイプのコイル部品である。
【００２０】
図２に示されるように、コイル部品１は、フェライトコア１３と、巻線２１と、内部電極層２３と、外装樹脂部２５と、外部電極層１１とを備えている。
【００２１】
フェライトコア１３は、図３にも示されるように、巻芯部１５と、当該巻芯部１５の軸方向の両端に形成された一対の鍔部１７とを有しており、いわゆるドラムコアである。巻芯部１５は、円柱形状を呈しており、その曲率線が真円とされている。各鍔部１７は、直方体形状を呈しており、端面と周側面とを有している。端面は、鍔部１７の巻芯部１５が形成されている面と反対側の面である。周側面は、端面に直交する面であり、４つの平面を含んでいる。巻芯部１５と鍔部１７とは、一体的に形成されている。フェライトコア１３は、その巻芯部１５の軸方向に平行な断面での形状がＨ字状を呈している。
【００２２】
フェライトコア１３は、後述するフェライトコアの製造工程により形成されている。本実施形態に係るフェライトコア１３においては、鍔部１７の両端面間の長さｌ２は０．９５ｍｍに設定され、巻芯部１５の長さｌ３は０．５５ｍｍに設定され、鍔部１７の端面の一辺の長さｔ２は０．４５ｍｍに設定されている。巻芯部１５の直径ｄ１は、０．２０ｍｍに設定されている。
【００２３】
巻線２１は、巻芯部１５に巻回されている。巻線２１は、導電性材料からなる。巻線２１として、例えば、絶縁被膜銅線を用いることができる。本第１実施形態において、巻線２１は、巻芯部１５に二重に巻回されている。また、巻線２１の直径（電流が流れる方向に直交する断面の直径）は、例えば８０μｍ程度である。
【００２４】
内部電極層２３は、フェライトコア１３の鍔部１７の端面及び周側面を覆うように形成されている。内部電極層２３は、無電解めっき法を用いて、ニッケル（Ｎｉ）を成膜することにより形成される。内部電極層２３の厚みは、例えば６μｍ程度である。内部電極層２３には、巻線２１の端部が接続されている。
【００２５】
外装樹脂部２５は、巻線２１、及び、内部電極層２３のうちの周側面に形成された電極層部分を覆うように形成されている。外装樹脂部２５は、巻線２１の中心軸に対して略対称となるように、巻線２１の端部と略一致する程度の厚みまで巻線２１の上に形成されている。外装樹脂部２５には、非導電性樹脂（例えば、エポキシ系樹脂、フェノール樹脂又はシリコーン樹脂等）にフェライト粉末を混練したものが用いられる。
【００２６】
外部電極層１１は、下層電極層１１ａと上層電極層１１ｂとを含んでいる。下層電極層１１ａは、内部電極層２３の露出した部分（内部電極層２３のうちの端面に形成された電極層部分）と外装樹脂部２５における巻芯部１５の軸方向での端部とを覆うように、内部電極層２３及び外装樹脂部２５の上に形成されている。下層電極層１１ａは、無電解めっき法を用いて、ニッケル（Ｎｉ）を成膜することにより形成される。内部電極層２３の厚みは、例えば３μｍ程度である。下層電極層１１ａは、内部電極層２３のうちの端面に形成された電極層部分と接触することにより、内部電極層２３に電気的に接続されている。
【００２７】
上層電極層１１ｂは、下層電極層１１ａの露出した部分を覆うように、下層電極層１１ａの上に形成されている。上層電極層１１ｂは、電解めっき法を用いて錫（Ｓｎ）を成膜することにより形成される。上層電極層１１ｂの厚みは、例えば６μｍ程度である。下層電極層１１ａは、上層電極層１１ｂを電解めっき法により形成する際の下地膜として機能する。上層電極層１１ｂは、下層電極層１１ａと接触することにより、当該下層電極層１１ａと電気的に接続されている。
【００２８】
次に、図４を参照して、上述したフェライトコア１３の製造工程について説明する。図４は、本実施形態に係るフェライトコアの製造工程を説明するための図である。
【００２９】
まず、原材料のフェライト粉末と、バインダとしての熱可塑性樹脂及び表面活性剤とを用意し、加熱混練する（混練工程：Ｓ１０１）。これにより、フェライト粉末と熱可塑性樹脂と表面活性剤とが混練された組成物が得られることとなる。この工程では、例えば、加熱ニーダーを用い、３時間程度、加熱温度１４０〜１６０℃で加熱混練する。なお、加熱混練の前に、フェライト粉末と熱可塑性樹脂と表面活性剤とを予備混合しておいてもよい。
【００３０】
フェライト粉末としては、例えば組成がＮｉ−Ｍｎ−Ｚｎ、Ｍｎ−Ｚｎであるものを用いることができる。フェライト粉末の平均粒径は、例えば０．７〜２μｍに設定できる。熱可塑性樹脂として、熱変形温度が１６０℃程度のもの、例えば変性ポリアセタール樹脂等を用いることができる。表面活性剤は、フェライト粉末と熱可塑性樹脂との親和性を高めるためのものであり、パラフィンワックス等を用いることができる。フェライト粉末と熱可塑性樹脂と表面活性剤との配合比率は、例えば体積比でフェライト粉末５０．２〜５４．３％、熱可塑性樹脂２０．８〜２２．６％、表面活性剤２４．９〜２７．２％とすることができる。
【００３１】
次に、加熱混練して得られた組成物を造粒する（造粒工程：Ｓ１０３）。これにより、加熱混練して得られた組成物がペレット化されることとなる。この工程では、例えば押出機を用い、加熱温度１２０〜１４０℃、スクリュー回転数１０ｒｐｍ、カッター回転数５００〜１０００ｒｐｍで造粒する。
【００３２】
次に、ペレット化された組成物を金型に射出して、成型体を得る（射出成形工程：Ｓ１０５）。すなわち、焼成前のフェライトコアを射出成形する。この成型体は、図３に示されるように、巻芯部１５に対応する円柱形状部分の両端に一対の鍔部に対応する直方体形状部分が一体に形成された複雑形状のセラミックグリーン体である。この工程では、射出成形機を用いる。
【００３３】
次に、射出成形された成型体からバインダを除去（いわゆる脱脂）する（脱脂工程：Ｓ１０７）。脱脂温度は、例えば２５０〜３５０℃程度に設定することができる。また、脱脂時間は、例えば４〜６時間程度に設定することができる。
【００３４】
次に、脱脂後の成型体を焼成する（焼成工程：Ｓ１０９）。これにより、フェライトコア１３が得られることとなる。このとき、巻芯部１５の円柱面と、各鍔部１７の端面及び周側面とは、機械的表面加工が施されていない状態の焼成面（自然面）となっている。焼成温度は、例えば１０００〜１２００℃程度に設定することができる。また、焼成時間は、例えば１〜３時間程度に設定することができる。
【００３５】
以上のように、本実施形態によれば、フェライト粉末と熱可塑性樹脂を主成分とするバインダとを混錬して得られた組成物を射出成形し、その後に射出成形して得られた成型体を焼成するので、微小且つ複雑形状のフェライトコア１３を製造することができる。もちろん、射出成形により得られた成型体も、微小且つ複雑形状となっている。
【００３６】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、コイル部品１は、チョークコイル、トランス、コモンモードチョークコイル等であってもよい。
【００３７】
また、フェライトコアは、上述したドラムコアに限られることなく、図５中の（ａ）及び（ｂ）に示されるように、いわゆるトロイダルコアであってもよい。図５に示されたフェライトコア３１はトーラス形状を呈しており、その曲率線が真円とされている。フェライトコア３１の外径ｄ２は４ｍｍに設定され、内径ｄ３は２ｍｍに設定されている。曲率線の直径ｄ４は、１ｍｍに設定されている。フェライトコア３１の表面も、機械的表面加工が施されていない状態の焼成面とされている。
【００３８】
本発明は、フェライトコアの製造方法以外にも、セラミック焼結体の素体を含むバリスタ、サーミスタ、コンデンサ、インダクタあるいはこれらの複合部品の製造方法にも適用できる。したがって、原材料としては、フェライト粉末に限られることなく、磁性体や誘電体等のセラミック粉末を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施形態に係るコイル部品を示す斜視図である。
【図２】図１のII−II線に沿った断面構成を示す模式図である。
【図３】本実施形態に係るコイル部品に含まれるフェライトコアを示す斜視図である。
【図４】本実施形態に係るフェライトコアの製造工程を説明するための図である。
【図５】本実施形態に係るコイル部品に含まれるフェライトコアの変形例を示す図であり、（ａ）は当該フェライトコアを示す平面図であり、（ｂ）は当該フェライトコアの断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…コイル部品、１１…外部電極層、１３，３１…フェライトコア、１５…巻芯部、１７…鍔部、２１…巻線、２３…内部電極層、２５…外装樹脂部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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